
在比较管壳式换热器与板式换热器时,板式换热器在某些情况下显得更加经济。板式换热器的传热系数更高,通常认为是管壳式的3到5倍,因为其波纹板相互倒置,形成复杂的流道,使流体在波纹板间呈旋转三维流动,即使在较低的雷诺数(一般为50~200)下也能产生紊流。
板式换热器的对数平均温差更大,末端温差更小。冷、热流体在板式换热器内的流动方式多为并流或逆流,修正系数通常在0.95左右。相比之下,管壳式换热器的对数平均温差修正系数较小,末端温差较大,通常为5℃左右。
板式换热器占地面积小,结构紧凑,单位体积内的换热面积为管壳式的2到5倍。板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而管壳式换热器的换热管厚度为2.0~2.5mm,因此板式换热器重量轻,一般只有管壳式重量的1/5左右。
板式换热器的价格较低,采用相同材料,在相同换热面积下,板式换热器的价格比管壳式约低40%~60%。板式换热器的制作方便,传热板采用冲压加工,标准化程度高,而管壳式换热器一般采用手工制作。
板式换热器容易清洗,框架式板式换热器只需松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗,这对于需要经常清洗设备的换热过程非常方便。板式换热器的热损失小,只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热损失可以忽略不计,也不需要保温措施。
板式换热器的容量较小,一般为管壳式换热器的10%~20%。板式换热器单位长度的压力损失较大,由于传热面之间的间隙较小,传热面上有凹凸,因此比传统的光滑管的压力损失大。
板式换热器不易结垢,其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10,内部充分湍动是主要原因。然而,板式换热器的工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,一般工作压力不宜超过2.5MPa,介质温度应在低于250℃以下,否则可能泄漏。此外,由于板片间通道很窄,一般只有2~5mm,当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时,容易堵塞板间通道。